鏈式可活動地膜回收裝置

宋佳赫，郭 妍，張 瀾，田洪岳，韓逸然，孫晴晴

（東北林業大學機電工程學院，黑龍江 哈爾濱 150040）

為了滿足日益增長的糧食需求和實現全球糧食安全的發展目標，現代農業越來越依賴以農用地膜、溫室覆蓋物為主的塑料制品。然而農戶對農用廢舊地膜污染環境的認識不夠，撿拾率低，以至于當前我國地膜引發的白色污染危害極其嚴重，一方面會影響農業生產，另一方面也會嚴重破壞農業環境。由于長期重使用、輕回收，本可以重復利用的較完好地膜因為回收機械價格、維修等客觀因素未被及時回收。隨著農用地膜的用量和覆膜年限增加，廢舊地膜在土壤中的殘留量逐年增多，殘膜污染已經嚴重影響農業生產和自然環境，甚至造成交通事故，已經成為影響我國農業可持續發展的突出問題[1-3]。

基于以上研究，發現現有的地膜回收機過于笨重和昂貴，雖然可以進行農業殘膜回收作業，但大都存在收膜率低、膜雜混合嚴重等問題，在進行機械收膜時易出現無法撿拾或漏撿等現象，導致大量碎膜遍布田間，機械結構固定且較為復雜，維修較為困難，回收結構不能調節，只能工作于固定壟寬的土地，完成回收工作后從機器上拆卸地膜較為困難，間接造成農用地膜回收主要以人工撿拾為主，回收作業成本高、效率低。本文根據殘膜回收機起膜、撿拾環節的工作要求，設計一種鏈式可活動地膜回收裝置，在保證排雜率高且穩定的同時，降低工作成本，擴大使用范圍，提高地膜回收機普及率。

1 鏈式可活動地膜回收裝置的整體布局

本文介紹了一款鏈式可活動地膜回收裝置，該裝置由第一機架、第二機架、切割刀組、壓膜輪、連接架、皮帶輪、傳送帶、起膜輪、卷軸、卷繞輪、第一豎板、轉動軸、側板、附輪、第二豎板、第三豎板等部分組成，見圖1～第92頁圖3[4-6]。拖拉機可以拉動整個裝置，并可以將其懸起，減少不必要的破壞。

圖1 鏈式可活動地膜回收裝置的仰視立體結構示意圖

圖2 鏈式可活動地膜回收裝置的爆炸結構示意圖

圖3 鏈式可活動地膜回收裝置卷繞機構的結構示意圖

鏈式可活動地膜回收裝置具體的結構設計為：鏈式可活動地膜回收機包括第一機架和第二機架，第二機架固定設置于第一機架底部靠近正面的一端，第一機架底部設置有轉送機構，第一機架底部位于轉送機構的前方設置有卷繞機構，第二機架底部靠近背面的一端設置有切割刀組，第二機架底部靠近前面的一端轉動設置有壓膜輪；轉送機構由固定設置于第一機架底部的連接架、轉動設置于連接架之間的皮帶輪、套設于皮帶輪上的傳送帶和轉動設置于連接架底部之間的起膜輪組成；卷繞機構由轉動設置于第一機架底部靠近位于連接架前方的卷軸和固定設置于卷軸上的卷繞輪構成；第一機架下表面兩端對稱設置有第一豎板，且連接架位于皮帶輪的內部均設置有轉動軸；使皮帶輪能夠在連接架之間進行轉動，皮帶輪采用V形帶輪，傳送帶表面均勻設置有凸板，有利于清理地膜上的土渣。第一豎板內側壁位于卷繞輪的兩側對稱設置有側板，且側板頂部轉動設置有附輪，附輪位于卷繞輪的上方；附輪可以減少在地膜回收過程中對地膜的破壞。第二機架設置成T形結構，第二機架靠近背面的一端對稱設置有第二豎板，第二機架靠近正面的一端對稱設置有兩組第三豎板；第二豎板位于兩組第一豎板之間，第三豎板與第一豎板位置相對應。第三豎板底部設置有第二轉動桿，壓膜輪套設于第二轉動桿上；實現了壓膜輪轉動設置于第三豎板之間[7-9]。

2 鏈式可活動地膜回收裝置的工作原理

該裝置工作時，將第二機架安裝在拖拉機的后方由拖拉機帶動，將地膜的一端固定在卷繞輪上，在裝置移動的過程中，壓膜輪首先對地面進行壓平，切割刀組將地膜切開，接著起膜輪抓動將地膜從地面掀出，地膜在傳送帶上進行傳輸，同時卷軸帶動卷繞輪轉動對地膜進行收卷作業，整個機構相對簡潔，結構可操控性強，降低了機械結構的難度，個人使用及組織使用均可調節，也可進行相應的加減，保證了在不同的壟寬進行調節[10-11]。

3 鏈式可活動地膜回收裝置的有益效果

1）本裝置機構相對簡潔，結構可操控性強，保證了在不同的壟寬下進行調節，一些具有自主動手能力的農戶可以自行維修，不僅適用于大面積土地，而且適用于土地面積較少的田地，且方便快捷。

2）本裝置具有可活動、可調節的回收機構，在運行中，若機械結構發生破壞，可進行相應部件的更換，省時省力。

3）本裝置由拖拉機拉動，因其結構相對較輕，可減少拖拉機拖動所需要的能源，降低相關地膜回收機構價格，使得更多農戶可以使用地膜回收機構進行地膜回收，其結構具有低功耗、低成本、高回收率等優勢，利用簡單的機械結構使其更普遍，操控性更強。

4 結論

本文提出的鏈式可活動地膜回收裝置解決了市場上數量種類繁多的回收裝置在使用時收膜率低、膜雜混合嚴重等問題，不僅降低了相關地膜回收機構價格，提高了地膜回收率，還降低了含雜率且性能可靠，利用簡單的機械結構使地膜回收機構更普遍更經濟，可操控性強，具有一定參考價值。